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爬行动物的卵壳,以有鳞类的小型柔性卵壳到鳄类的大型刚性卵壳,形态各异。随着科技进步,电镜技术在生物学上的应用,爬行动物卵壳的基本结构渐渐被认识。
爬行动物卵壳的基本结构由二层组成:外层是坚硬的钙质层,内层是由多层纤维组成的柔软壳膜(如图)。
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爬行动物钙质层的主要化学成分是碳酸钙。X射线绕射分析表明:碳酸钙以两种形式存在:一是霰石状的碳酸钙晶体,如龟鳖类;二是方解石状的碳酸钙晶体,如鳄、有鳞类。钙质层是卵孵化过程中胚胎发育的钙源。
钙质层多由一系列排列紧密或疏松的壳单位组成,壳单位又由许多晶体聚合而成。在壳单位之间,有些种类形成气孔,气孔是卵与环境进行气体、水交换的通道,如龟鳖类。壳单位的顶端伸入纤维层,从而和壳膜紧密相连,壳单位伸入纤维层的深浅随种类不同而不同。壳单位的形状也不相同,有粒状(刚性卵壳龟)、楔形(鳄)、圆丘形(柔性卵壳龟)、不规则形(壁虎、喙头蜥)等。
不过,一些具柔性卵壳的有鳞类,其钙质层较薄,没有明显的壳单位。但钙质层的一些部位也突入纤维层。
壳膜由多层纤维组成,纤维的层数存在着种间差异。组成纤维层的纤维形式各异,有杂乱无章的,也有接近平行的;有紧密的,也有疏松的。在具气室的爬行动物卵中,其壳膜在气室部位常分隔成二层,外层贴着钙质层,内层接触卵清,如鳖。对纤维层的结构和功能的研究尚不够,有待于进一步的深入阐明。
卵壳刚性与柔性的区别主要取决于钙质层相对壳膜的厚度,如果壳单位紧密排列,钙质层的厚度大于壳膜厚度,卵壳趋向刚性;反之,壳单位排列疏松,钙质层厚度小于或等于壳膜厚度,则趋向于柔性。
爬行动物卵的孵化与卵壳结构密切相关,因此,对卵壳结构的清楚认识有助于爬行动物繁殖生物学的深入研究。